人工航道

人工航道(artificial waterway)又称运河。是指在陆地上人工开凿的航道。可供船舶航行的灌溉、排水、供水等输水渠道也包括在内。世界主要运河有苏伊士运河、巴拿马运河、基尔运河、科林斯运河、京杭大运河等。 可分两类：一类是在天然河流上建人工建筑物，改变河流的自然状态使适于船舶通航，称为渠化航道；另一类是在陆域开挖航道，称为运河。

简介人工航道(artificial waterway)又称运河。在陆地上人工开凿的航道。可供船舶航行的灌溉、排水、供水等输水渠道也包括在内。世界主要运河有苏伊士运河、巴拿马运河、基尔运河、科林斯运河、京杭大运河等1。

历史中国的人工航道建设历史悠久，开凿于公元前506年的胥河，是世界上最古老的人工人工航道，中国现有记载的最早的人工航道，也是世界上开凿最早的人工航道。秦始皇二十八年（公元前219），为沟通湘江和漓江之间的航运而开挖了灵渠。主要建于中国隋朝的京杭大人工航道是世界上最长的人工航道。

古代河流的改进和人工水道的建设，都是为了灌溉。早在西元前7世纪，亚述人便开了一条人工航道，长80公里（50哩），宽20公尺（66呎），引入淡水；前5世纪波斯凿通尼罗河至红海的人工航道；埃及曾於尼罗河设坝防洪，并在广大盆地建立灌溉系统。前3～西元1世纪，中国开河工程给人印象更深。其实早在春秋时期，吴王夫差在扬州开凿了人类史上第一条人工航道——邗沟，目的是沟通南北，便于向北方战线运输军饷，这应是世界上有史书记载的最早的人工航道。另外突出的有广西的灵渠，汉代京城长安至黄河的水道和河南省的老汴河。最引人注目的是大人工航道，610年已有960公里（600哩）通航，使谷物能从长江下游和淮河运到开封、洛阳。这些人工航道水位变化平缓，约每隔4.8公里（3哩）设一石墩或木柱闸门，用来蓄水或放水，以控制水位。12世纪，商业扩大，促进欧洲人工航道建设复兴和改善。1373年荷兰建成一座蓄水闸，设内外闸门控制水位，这种方法在14世纪被普遍采用。中国人工航道建筑走在欧洲前面。1280～1293年，由淮安到北京的大人工航道北段建成，全长1,120公里（700哩），流经山东丘陵地带的一段，沿途山峦起伏，是最早的越岭人工航道2。

通过巴拿马人工航道的客轮19世纪出现了举世闻名的3大人工航道建设，即基尔人工航道、苏伊士人工航道和巴拿马人工航道。基尔人工航道于1784年在基尔湾与艾达(Eider)湖间凿通试航，百余年后，经过加宽、挖深和裁直，全长95公里（59哩），使从英吉利海峡到波罗的海的航程，缩短了数百哩。苏伊士人工航道是由地中海到印度洋的通道，航程远比绕道非洲缩短。全部工程历时10年，於1869年11月17日正式通航，它是一条连接地中海与红海的无闸水道，全长169公里（105哩）。人工航道竣工以来，经不断修缮。1954年主航道能航行吃水11.3公尺（37呎）深的大船。该河於1956年由埃及收归国有，1967年以阿战争起，人工航道关闭，直到1975年才复航。巴拿马人工航道是沟通大西洋和太平洋的水道，1906年采用高水位设闸的筑河方案开始施工，1914年完工。河长85公里（51.2哩），沿河航道深度最少为11.3公尺（37呎），宽91公尺（300呎）3。

中国人工航道京杭大人工航道始建于春秋时期。春秋战国时期开凿人工航道基本都是为了征服他国的军事行动服务的。例如吴王夫差命人开凿邗沟的直接目的是为了运送军队北伐齐国，公元前360年魏惠王开凿的鸿沟，基本都是为了征服他国的军事行动服务的。隋王朝在天下统一后即做出了贯通南北人工航道的决定，其动机已超越了服务军事行动的目的，因为此时天下已统一。隋开人工航道有经济方面的动机。中国古代很长时期内，经济重心一直在黄河流域，北方的经济比南方进步。但到魏晋南北朝时期，社会发生了深刻变化。400多年的混乱使北方经济受到严重的冲击，与此相比，南方经济获得迅猛发展，成为全国经济重心。隋统一全国后，格外重视这个地区，但隋定都长安，其政治中心不能伴随经济重心的发展变化南移。因此，国家需要加强对南方的管理，长安需要与富庶经济区联系，需要南方粮食物资供应北方，不论是中央朝廷还是官僚贵族或是北方边境。同时，长时期的分裂阻断社会南北经济的交流，而随着生产力水平的提高，经济的发展到这一时期已迫切要求南北经济加强联系。隋开人工航道不仅仅有经济方面的动机，也有政治方面的。魏晋南北朝时期是门阀世族大发展的时期，他们的力量相当强大。隋统一后，他们仍依恃其强大的势力，企图与中央政权抗衡。这一尖锐矛盾在江南地区一直存在，使隋政权面临严重威胁，隋统治者要实施对南方的有效统治，贯通南北人工航道势在必行。同时，北部边境少数民族政权对隋亦是大患，隋王朝派出大量军队驻扎边境，这些军队仅靠屯田是不够的，必须依靠江淮和中原粮饷供应。路途遥远，开凿人工航道才是解决问题的关键。隋以后的历朝历代，至清朝后期，无论是大一统时期政权，还是分裂时期的政权，都注重人工航道的疏凿与完善，其动机无外乎经济、政治、军事等方面，充分利用人工航道漕运。以人工航道为基础，建立庞大而复杂的漕运体系，将各地的物资源源不断的输往都城所在地，成了中华大地统治者主要手段之一。人工航道的修复改道，其缘由亦是现实中人工航道常常的淤堵以及不同政权的都城位置变化。至元代京杭大人工航道全线贯通，明、清两代京杭大人工航道成为南北水运干线。人工航道是由统治者主导开凿整修而成，统治者们集合庞大的人力、物力开凿人工航道的主要目的是为了漕运。人工航道是为了实实在在的漕运目的而生的，漕运是封建王朝的生命支持与动力供应系统，维持王朝的生命延续。由于海运的海盗、风浪等问题难以解决，在漕运史上人工航道水运是主要首选方案。开凿人工航道是一件名符其实的功在当代、利在万秋的伟举，对修造者而言，其功效时隔不久就能显现，给王朝带来举足轻重的影响。所以历朝历代有见识的统治者都非常重视人工航道的修造1。

选线人工航道选线直接关系到人工航道的工程投资和航运综合效益，因而应满足：

①航运路程短、运费省。

②工程造价低。

③管理维护方便和费用少。

④综合经济效益高。一般应考虑线路顺直，尽可能利用现有河道以减少工程量；避免跨越高山、河流、道路等以减少建筑物数量；避免通过地质破碎地段以减少水量的渗漏损失；须有充足的供水水源2。

断面人工航道的纵坡应在通过最大输水流量时，最大流速不超过船舶航行允许流速和土质的不冲流速。为了减少纵向坡降可采取的措施有：

①加长人工航道长度。

②建造船闸和升船机，以集中克服水位落差2。

护坡水流冲刷、雨水侵蚀以及船行波的拍击，对人工航道岸坡都将产生破坏作用，因而必须对岩坡进行保护。船行波是使人工航道岸坡破坏的主要动力。一般人工航道两岸均需要护坡，工程量很大。船行波是由于水体受到行驶中的船体挤压，流速发生变化而形成的波浪。船行波传到岸边时，波浪沿岸坡爬升，使岸坡受到很大的动水压力作用而可能导致坍塌破坏。一般人工航道的护坡范围应根据人工航道中的水位变化幅度和船行波的波高确定。

常采用的护坡形式有：

①抛石和砌石护坡。

②混凝土和钢筋混凝土护坡。

③土工织物护坡。

④沥青和沥青混凝土护坡。

⑤垂直岸壁等1。

商机人工航道的建设，将带来航运成本的降低，也将带来更多投资机会。

公开资料显示，中国是居美国之后，巴拿马人工航道的第二大用户。巴拿马人工航道88%的业务量是美国与亚太地区间的贸易货物，而来自中国的贸易货物占了38%。

中远集团和中海集团，自然也是这条线路上的主要承运人。早在2010年，中远集团董事长魏家福就曾在巴拿马国会演讲时公开抱怨称，巴拿马人工航道每天仅能通行40艘船舶，而每天有近100艘船舶在等待过河。

中海集团旗下另一家航运企业的内部人士也告诉本报记者，由于宽度等限制，能够通过巴拿马人工航道的干散货船只有8万吨左右，更多10万吨级甚至40万吨级的大船，根本无法通过巴拿马人工航道，只能绕道南美洲的最南端，航程要多出一万多公里。

“人工航道拓宽后，预计10万吨级的干散货船就可以通过巴拿马人工航道了，而尼加拉瓜新人工航道是否能有竞争力，关键还要看具体的费率和所允许的船舶通行能力。”中海集团上述内部人士指出，而从未来的货运量需求来看，尽管全球贸易的绝对量仍会增加，但如果航运市场持续低迷，航运企业运用更大船通行的需求可能就会受限3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学